《17 橋的再研究》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年五年級下冊綜合實(shí)踐活動吉美版

《17橋的再研究》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年五年級下冊綜合實(shí)踐活動吉美版科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）《17橋的再研究》（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年五年級下冊綜合實(shí)踐活動吉美版教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為吉美版五年級下冊綜合實(shí)踐活動《17橋的再研究》。主要圍繞橋梁的種類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原理以及橋梁在生活中的應(yīng)用等方面展開。通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論、實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、思維能力和動手操作能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)生通過學(xué)習(xí)橋梁知識，將數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科知識應(yīng)用于實(shí)際問題，提升解決復(fù)雜問題的能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，增強(qiáng)對社會發(fā)展貢獻(xiàn)的認(rèn)識。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的理解與應(yīng)用：重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解橋梁設(shè)計(jì)中的力學(xué)原理，并能將理論應(yīng)用于實(shí)際案例分析。

2.橋梁種類與特點(diǎn)的識別：要求學(xué)生能夠識別不同類型的橋梁，并理解其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

難點(diǎn)：

1.橋梁設(shè)計(jì)原理的抽象理解：橋梁設(shè)計(jì)原理較為抽象，學(xué)生難以從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)換。

2.團(tuán)隊(duì)合作中的溝通與協(xié)作：學(xué)生在小組討論和實(shí)踐中，可能存在溝通不暢和協(xié)作困難的問題。

解決辦法：

1.通過實(shí)物模型、動畫演示等方式，幫助學(xué)生直觀理解橋梁設(shè)計(jì)原理。

2.設(shè)計(jì)小組合作任務(wù)，強(qiáng)調(diào)分工合作，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中溝通與協(xié)作的能力。同時(shí)，教師適時(shí)引導(dǎo)，幫助學(xué)生解決合作中的問題。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過教師的系統(tǒng)講解，介紹橋梁的基本知識，幫助學(xué)生建立初步概念。

2.討論法：組織學(xué)生圍繞橋梁設(shè)計(jì)、材料選擇等問題進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)分析和解決問題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：利用簡易橋梁模型，讓學(xué)生親自動手搭建，體驗(yàn)橋梁設(shè)計(jì)的過程。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示橋梁圖片、視頻，增強(qiáng)學(xué)生對橋梁的直觀感受。

2.教學(xué)軟件輔助：使用橋梁設(shè)計(jì)軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中模擬橋梁設(shè)計(jì)，提高實(shí)踐技能。

3.實(shí)物演示：邀請專業(yè)人士進(jìn)行現(xiàn)場講解和演示，加深學(xué)生對橋梁結(jié)構(gòu)的理解。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于橋梁建設(shè)的紀(jì)錄片或圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察橋梁的美麗和實(shí)用。

2.提出問題：提問學(xué)生：“你們知道世界上有哪些著名的橋梁嗎？它們有什么特點(diǎn)？”

3.學(xué)生回答：鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，分享自己了解的橋梁信息。

4.教師總結(jié)：簡要介紹橋梁的歷史和種類，引出本節(jié)課的主題。

二、講授新課（20分鐘）

1.橋梁的種類與特點(diǎn)（5分鐘）

-講解橋梁的種類，如梁橋、拱橋、懸索橋等。

-分析各類橋梁的特點(diǎn)，如梁橋的穩(wěn)定性、拱橋的受力特點(diǎn)等。

2.橋梁設(shè)計(jì)原理（10分鐘）

-介紹橋梁設(shè)計(jì)的基本原理，如受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

-通過動畫演示，展示橋梁設(shè)計(jì)的過程。

3.橋梁材料的選擇與應(yīng)用（5分鐘）

-講解橋梁常用的材料，如鋼材、混凝土、木材等。

-分析不同材料的特點(diǎn)和適用場景。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.學(xué)生分組：將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一種橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.小組討論：各小組討論并確定橋梁的設(shè)計(jì)方案，包括材料、結(jié)構(gòu)等。

3.教師巡視：教師巡視各小組，解答學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題。

四、課堂提問（5分鐘）

1.教師提問：針對課堂內(nèi)容，提出一些問題，如橋梁設(shè)計(jì)中的力學(xué)原理、材料選擇等。

2.學(xué)生回答：鼓勵(lì)學(xué)生積極回答問題，展示自己的學(xué)習(xí)成果。

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問：針對橋梁設(shè)計(jì)中的重難點(diǎn)，提出問題，如如何提高橋梁的穩(wěn)定性、如何選擇合適的材料等。

2.學(xué)生討論：各小組討論并分享自己的觀點(diǎn)，教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。

3.教師總結(jié)：針對課堂內(nèi)容，總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.教師提問：引導(dǎo)學(xué)生思考橋梁設(shè)計(jì)對社會發(fā)展的重要性，如交通、經(jīng)濟(jì)、文化等方面。

2.學(xué)生回答：鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合實(shí)際，分享自己對橋梁設(shè)計(jì)的理解和看法。

3.教師總結(jié)：強(qiáng)調(diào)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)結(jié)束。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《橋梁建筑史》：介紹橋梁建筑的發(fā)展歷程，從古至今的橋梁技術(shù)演變。

-《橋梁工程設(shè)計(jì)與施工》：深入探討橋梁設(shè)計(jì)原理和施工技術(shù)，適合對橋梁工程感興趣的讀者。

-《橋梁美學(xué)》：分析橋梁建筑的美學(xué)特點(diǎn)，探討橋梁設(shè)計(jì)中的藝術(shù)性。

-《現(xiàn)代橋梁材料與技術(shù)》：介紹現(xiàn)代橋梁建設(shè)中常用的材料和技術(shù)，如復(fù)合材料、智能橋梁等。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以查閱書籍或網(wǎng)絡(luò)資料，了解不同類型橋梁的構(gòu)造特點(diǎn)和歷史背景。

-通過觀看橋梁建設(shè)的紀(jì)錄片或?qū)嵉貐⒂^橋梁，增強(qiáng)對橋梁結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識。

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的橋梁模型，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，如優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)以提高穩(wěn)定性。

-探究橋梁設(shè)計(jì)中的力學(xué)原理，如梁的彎曲、拱的推力等，可以通過實(shí)驗(yàn)或計(jì)算軟件進(jìn)行模擬。

-研究橋梁對環(huán)境的影響，如橋梁建設(shè)對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響，以及橋梁維護(hù)對環(huán)境的影響。

-分析橋梁在自然災(zāi)害中的表現(xiàn)，如地震、洪水等，探討如何提高橋梁的抗震和抗洪能力。

-調(diào)查當(dāng)?shù)刂臉蛄海私馄湓O(shè)計(jì)特點(diǎn)、歷史意義和現(xiàn)代價(jià)值，撰寫一篇關(guān)于橋梁的短文或報(bào)告。

-設(shè)計(jì)一個(gè)橋梁主題的科普展覽，通過圖片、模型和文字介紹橋梁知識，向公眾普及橋梁知識。典型例題講解1.例題：

某橋梁的總長為120米，若該橋梁采用三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，每跨的長度分別為L1、L2、L3，求L1、L2、L3的長度。

解答：

根據(jù)題意，橋梁總長為120米，且為三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，所以有：

L1+L2+L3=120

又因?yàn)槿邕B續(xù)梁結(jié)構(gòu)中，L1、L2、L3的長度成等差數(shù)列，所以有：

L2=(L1+L3)/2

將L2的表達(dá)式代入總長公式中，得：

L1+2L2+L3=120

將L2的表達(dá)式代入上式中，得：

L1+2(L1+L3)/2+L3=120

化簡得：

L1+L3=60

因?yàn)長1、L2、L3成等差數(shù)列，所以有：

L2=(L1+L3)/2=30

所以L1=60-L3，L2=30，L3=60-L1

根據(jù)題意，L1、L2、L3的長度應(yīng)為正數(shù)，所以L1=20，L2=30，L3=40。

2.例題：

一座橋梁的跨徑為50米，若采用簡支梁結(jié)構(gòu)，求該橋梁的最大彎矩。

解答：

根據(jù)題意，橋梁的跨徑為50米，采用簡支梁結(jié)構(gòu)，所以最大彎矩發(fā)生在跨中位置。

設(shè)梁的截面慣性矩為I，截面模量為W，則最大彎矩M為：

M=(1/8)*F*L^2

其中，F(xiàn)為梁所受的均布荷載，L為跨徑。

假設(shè)梁所受的均布荷載為q，則：

M=(1/8)*q*50^2

M=625q

所以，當(dāng)梁所受的均布荷載為q時(shí)，最大彎矩M=625q。

3.例題：

一座橋梁的跨徑為30米，若采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，求該橋梁的最大彎矩。

解答：

根據(jù)題意，橋梁的跨徑為30米，采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，所以最大彎矩發(fā)生在懸臂端部。

設(shè)梁的截面慣性矩為I，截面模量為W，懸臂長度為L，則最大彎矩M為：

M=(1/3)*F*L^2

其中，F(xiàn)為梁所受的均布荷載，L為懸臂長度。

假設(shè)梁所受的均布荷載為q，則：

M=(1/3)*q*30^2

M=900q

所以，當(dāng)梁所受的均布荷載為q時(shí)，最大彎矩M=900q。

4.例題：

一座橋梁的跨徑為40米，若采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，求該橋梁在跨中位置的最大彎矩。

解答：

根據(jù)題意，橋梁的跨徑為40米，采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，所以最大彎矩發(fā)生在跨中位置。

設(shè)梁的截面慣性矩為I，截面模量為W，則最大彎矩M為：

M=(1/4)*F*L^2

其中，F(xiàn)為梁所受的均布荷載，L為跨徑。

假設(shè)梁所受的均布荷載為q，則：

M=(1/4)*q*40^2

M=800q

所以，當(dāng)梁所受的均布荷載為q時(shí)，最大彎矩M=800q。

5.例題：

一座橋梁的跨徑為25米，若采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，求該橋梁在懸臂端部位置的最大彎矩。

解答：

根據(jù)題意，橋梁的跨徑為25米，采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，所以最大彎矩發(fā)生在懸臂端部。

設(shè)梁的截面慣性矩為I，截面模量為W，懸臂長度為L，則最大彎矩M為：

M=(1/3)*F*L^2

其中，F(xiàn)為梁所受的均布荷載，L為懸臂長度。

假設(shè)梁所受的均布荷載為q，則：

M=(1/3)*q*25^2

M=625q

所以，當(dāng)梁所受的均布荷載為q時(shí)，最大彎矩M=6